Процессы обмена энергией имеют место в любых явлениях окружающего мира. Поэтому термодинамика как наука о взаимном превращении теплоты и работы дает методы изучения энергетических явлений. Термодинамика условно делится на техническую и химическую.
Техническая термодинамика изучает закономерности взаимного превращения тепловой и механической энергии. Она является теоретической основой расчета и проектирования тепловых двигателей (паровых и газовых турбин, реактивных и ракетных двигателей, двигателей внутреннего сгорания), а также компрессорных, сушильных и холодильных установок.
Химическая термодинамика изучает процессы, в которых обмен энергией сопровождается изменениями химического состава тел.
При анализе конкретных явлений применяют термодинамический метод. Он отличается от других методов следующими особенностями:
1) использованием трех законов. Первый закон термодинамики устанавливает количественную зависимость (меру) одного вида энергии при переходе в другой и является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии. Второй закон термодинамики применим лишь к явлениям, включающим тепловую форму обмена энергией, и устанавливает направление тепловых процессов. Третий закон термодинамики, экспериментально установленный В. Нернсом (1906 г.) и сформулированный М. Планком (1912 г.), объясняет поведение вещества при температуре, близкой к абсолютному нулю;
2) использованием только таких физических величин, смысл которых не связан с микроскопическим (молекулярным, атомарным и т. п.) строением вещества. Эти величины называют макроскопическими. Примерами таких величин могут быть давление, температура, плотность вещества.